Cải tiến hệ thống thiết bị điện tử công suất trong công nghiệp không biến áp truyền thống

Bài viết "Cải tiến hệ thống thiết bị điện tử công suất trong công nghiệp không biến áp truyền thống" trình bày giải pháp xây dựng hệ thống nguồn phát DC thay thế cho các nguồn phát AC cũ phù hợp hơn đối với hệ thống các thiết bị điện hiện đại đang ngày càng phát triển mạnh mẽ theo xu hướng DC. Nhóm sử dụng phần mềm PSIM để mô phỏng nhằm thể hiện rõ các quá trình biến đổi cho giải pháp đưa ra. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cải tiến hệ thống thiết bị điện tử công suất trong công nghiệp không biến áp truyền thống Kỷ yếu Hội thảo khoa học cấp Trường 2022 Tiểu ban Điện-ĐTVT-CNTT Cải Tiến Hệ Thống Thiết Bị Điện Tử Công Suất Trong Công Nghiệp Không Biến Áp Truyền Thống Dương Thùy Liên Trần Thanh Vũ Khoa Điện-Điện tử viễn thông Khoa Điện-Điện tử viễn thông Trường Đại học Giao thông vận tải Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam lien.duong@ut.edu.vn vu.tran@ut.edu.vn Tóm tắt-Hầu hết các thiết bị điện công suất thông Ngoài ra, nguồn năng lượng tái tạo đang thu hút qua các tầng biến đổi công suất với giá trị điện áp khác đông đảo người sử dụng và kể cả tại các nhà máy điện nhau phù hợp với từng mục đích sử dụng của tải đặc hiện đại [7]. Đa số trong các nguồn năng lượng tái tạo thù. Việc thay đổi điện áp cho các tầng này cần thông cung cấp năng lượng DC là năng lượng sơ cấp. Vì vậy, qua các lõi biến áp điện từ có kích thước khá lớn tốn chi hệ thống nguồn phát điện sử dụng năng lượng tái tạo phí. Trong khi đó, sự kết nối với các tải công suất khác cần một hệ thống chuyển đổi AC phức tạp và gây ra là không thể hoặc cần thêm một bộ thiết bị hòa đồng bộ. một lượng tổn hao không nhỏ trong các thiết bị đóng Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đề xuất giải pháp cắt công suất [8]. kết nối các nguồn năng lượng nhỏ thành hệ thống DC với đề xuất mô hình máy biến áp DC. Để làm rõ tính Như vậy, việc xây dựng một hệ thống điện DC khả thi của nghiên cứu, nhóm sử dụng phần mềm mô cung cấp cho các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp phỏng PSIM. điện hiện đại là cần thiết và có nhiều ưu điểm. Trong Từ khóa-Năng lượng tái tạo, kết nối lưới, bộ chuyển bài báo này, nhóm tác giả trình bày giải pháp xây dựng đổi điện áp. hệ thống nguồn phát DC thay thế cho các nguồn phát I. GIỚI THIỆU AC cũ phù hợp hơn đối với hệ thống các thiết bị điện hiện đại đang ngày càng phát triển mạnh mẽ theo xu Các phương pháp hòa đồng bộ kết nối các nguồn hướng DC. Nhóm sử dụng phần mềm PSIM để mô công suất nhằm tăng cường khả năng cung cấp năng phỏng nhằm thể hiện rõ các quá trình biến đổi cho giải lượng cho những nguồn phát với tải sử dụng nguồn pháp đưa ra. AC truyền thống. Một sự mất cân bằng điện áp [1] hoặc mất đồng bộ pha [2] có thể gây ra một sự cố lớn II. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ cho hệ thống điện AC hai nguồn phát trở lên. Hậu quả NGUỒN PHÁT DC SƠ CẤP cho việc không thành công trong quá trình hòa công suất phát của hai hệ thống có thể gây mất ổn định hệ thống lưới hiện hữu đang hoạt động [3] trong trường hợp nhẹ và hệ thống buộc phải sa thải phụ tải [4] hoặc có thể gây cháy nổ các thiết bị truyền tải hoặc cung cấp điện trong trường hợp nghiêm trọng hơn. Để tránh xảy ra các sự cố trên, một hệ thống hòa đồng bộ [5] và hệ thống điều khiển công suất phải xử lý đồng thời [6]. Điện tử công suất ngày càng phát triển mạnh mẽ trong thời gian qua, có thể thấy rằng các thiết bị điện hiện hữu trong các ứng dụng công nghiệp (biến tần, Hình 1. Sơ đồ nguyên lý nguồn DC Máy biến áp DC. các máy móc tự động ….) và dân dụng (ti vi, tủ lạnh, Sơ đồ nguyên lý của nguồn phát DC đề xuất trong máy điều hòa,…) hầu hết đã chuyển sang sử dụng nghiên cứu này được trình bày trong hình 1. Nguồn nguồn DC thay cho hệ thống điện AC. Các nguồn DC_source là một nguồn năng lượng DC sơ cấp (như cung cấp điện AC hiện hữu vẫn còn sử dụng cho các năng lượng mặt trời, hệ năng lượng vi sinh…). Ro thiết bị này nhờ một mạch chỉnh lưu cơ bản không được xem là nội trở tương đương của nguồn năng điều khiển lắp đặt bên trong mỗi thiết bị. Việc đặt lượng sơ cấp DC và hệ thống dây dẫn từ nguồn sơ cấp nhiều mạch chỉnh lưu tiêu tốn rất nhiều công suất vô DC đến bộ biến đổi công suất. L_boost được thêm công tính trên cả hệ thống cung cấp điện. vào để cân bằng hệ thống nguồn sơ cấp DC với tải và 52 Dương Thùy Liên, Trần Thanh Vũ dùng để tích trữ năng lượng trong trường hợp cần điều không đáng kể so với các thành phần chính cần phân chỉnh điện áp DC ở ngõ ra của bộ nguồn DC đề xuất. tích. Như vậy trong nghiên cứu này, không tiến hành Khóa bán dẫn được lắp đặt để phối hợp nạp và xả cho khảo sát các thành phần tổn hao trong mạch nguyên cuộn kháng L_Boost. Diode D được thêm vào để địn ...